• 제목/요약/키워드: 염소 이온 확산계수

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해안 환경 하에 있는 콘크리트 구조물의 시간의존적 염화물침투 평가 (Time Dependent Chloride Transport Evaluation of Concrete Structures Exposed to Marine Environment)

  • 송하원;백승우;안기용
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.585-593
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    • 2007
  • 본 연구에서는 해안 환경에 노출된 콘크리트 구조물의 내구성 평가에 대한 모델을 표면 염소이온농도 $(C_s)$의 시간에 대한 증가와 염소이온 확산계수 (D) 및 임계염소이온농토 $(C_{lim})$를 고려하여 제안하였다. 또한 콘크리트 구조물의 정밀한 내구수명 예측을 위하여 $C_s$와 D의 시간의존성이 고려되었으며, 시간에 따라 변화하는 $C_s$를 고려한 Fick의 제2법칙의 정밀해를 구하였다. $C_s$의 시간의존성에 대해서는, 기존 실험 결과를 바탕으로 시간에 대한 대수 함수 형태의 $C_s$ 모델을 제안하였으며, D의 시간의존성을 고려하기 위하여 구조물의 전체 노출 기간에 대한 시간의 평균값을 적용하였다. 또한 염해 환경 하에 있는 철도 구조물이 100년의 내구 수명을 보장할 수 있도록 하기 위해, 본 논문에서 제안된 모델과 시방서 기준에 근거하여 내구성 설계를 수행하였다. 제안된 모델은 유럽에서 널리 사용되고 있는 성능 중심의 설계 기법에 의해 검증되었으며, 이로부터 기존의 시방서 설계기준은 해안 환경에 노출된 콘크리트 구조물의 내구 성능을 과소 평가하여 매우 보수적인 설계결과를 유발하고 있음을 알 수 있다. $C_s$와 D의 시간의존성을 고려한 본 모델은 기존 시방기준의 이러한 문제점을 개선하여 염해를 받는 콘크리트 구조물의 내구수명을 정확하고 합리적으로 평가할 수 있을 것이다.

고로슬래그를 다량 함유한 고강도 콘크리트의 재료적 특성 (Material Characteristics of High-Strength Concrete Incorporating High Replacement Level of Blast-Furnace Slag)

  • 이회근;정재홍;김한준;이승훈
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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    • pp.291-292
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    • 2010
  • 본 연구에서는 고로슬래그 미분말을 다량 사용한 고강도 콘크리트의 재료적 특성을 조사하기 위해 고로슬래그 미분말을 각각 50%와 70% 사용한 고강도 콘크리트에 대해 압축강도, 단열온도상승, 자기 수축 및 염소이온확산계수를 측정하였다. 실험결과, 슬래그 다량 치환 사용시 수화열 저감 및 염소이온확산계수 감소로 온도균열제어 및 고부식성 환경하 염해 저항성이 향상되는 것으로 나타났다.

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하이볼륨 플라이애시 콘크리트의 철근부식 및 염소이온 확산 특성 (Characteristics for Reinforcement Corrosion and Chloride Ion Diffusion of High Volume Fly Ash Concrete)

  • 권순오;배수호;이현진;정상화
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.34-39
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    • 2014
  • 이 연구의 목적은 하이볼륨 플라이애시(HVFA) 콘크리트의 강도수준 및 플라이애시의 혼입률별로 콘크리트 내의 철근부식 및 염소이온 침투 저항성을 평가하는 것이다. 이를 위하여 물-결합재비 및 플라이애시 혼입률에 따라 철근 상부를 노출시킨 원주형 공시체와 통상적인 원주형 공시체를 제작하였으며, 이들 각각에 대해 압축강도 및 염소이온 침투 저항성 시험과 전기화학적 방법에 의한 철근부식 촉진시험을 수행하였다. 실험 결과, 대체적으로 플라이애시 혼입률이 많을수록 HVFA 콘크리트의 압축강도는 감소하였으나, 철근부식 및 염소이온 침투 저항성은 크게 개선되는 것으로 나타났다.

염소이온 노출개시시기를 고려한 기존 확산계수 모델 수정제안 (Chloride Diffusion Coefficient Model Considering the Initiation Time of Exposure to Chloride Environment)

  • 김기현;차수원
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.377-386
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    • 2009
  • ACI life-365 기준확산계수 모델은 NT build 443 방법에 의한 시험 결과들로부터 만들어졌다. 이 방법은 침지기간 동안의 시간평균 확산계수를 구하는 방법이므로 ACI에서는 침지기간 동안의 시간평균 확산계수를 기준확산계수로 정의한 것이다. ACI 모델에서는 재령에 따른 감소효과를 지수함수 형태로 표현하고 있으므로 이를 고려한 ACI 기준확산계수 모델의 수정이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 염소이온 노출개시기를 고려한 확산방정식의 해석해를 유도하고, 이를 사용하여 NT build 443 방법의 시간평균 확산계수를 기준재령의 확산계수로 변환하였다. 연구결과 life-365 기준확산계수 모델은 기존 값 보다 10% 정도 증가되고 수정되어야 함을 밝혔으며, 이에 따라 NT build 443 방법과 NT build 492 방법의 기존관계를 수정하여 내구수명 평가에 이용할 수 있도록 하였다. JCI 확산계수모델과 ACI 확산계수모델의 직접적인 비교를 위하여 JCI 확산계수모델에 대응하는 기준확산계수를 유도하였으며, 이를 통해 JCI 모델보다 ACI 모델이 더 보수적인 결과를 나타내는 것을 확인하였다.

양생초기 콘크리트내의 수분확산에 관한 연구 (A Study on Moisture Diffusion in Young Concrete)

  • 한만엽
    • 콘크리트학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.152-160
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    • 1993
  • 양생 초기에 있어서 콘크리트의 투수계수는 콘크리트의 건조수축에 영향을 미치는 요인으로서 콘크리트내의 물의 이동과 관련된 중요한 변수이다. 콘크리트의 특수성에 관한 연구는 주로 콘크리트의 건조수축이나, 동결융해에 대한 내구성 등과 연관되어 있다. 이들 대부분의 측정결과는 염소 이온등을 이용한 간접 측정방법이거나 충분히 양생된 안정한 콘크리트를 대상으로 하는 것이 대부분이므로 양생초기의 콘크리트의 투수계수에 관한 연구는 거의 없다고 할 수 있다. 본 연구에서는 싸이크로미터라는 수리에너지를 측정하는 쎈서를 이용하여 콘크리트의 투수계수의 측정을 시도하였다. 콘크리트의 투수계수와 확산계수를 측정하기 위한 세가지의 방법을 제시하였으며, 이를 적용하는 실험도 실시하였다. 또한 투수계수와 확산계수간의 변환을 위한 등온 흡수선을 개발, 적용하였다.

복합슬래그 골재 치환 콘크리트 염소이온 확산 특성 (Diffusivity of Chloride Ion of Composite Slag Aggregate Replacement Concrete)

  • 박동천;이준해;김용로;송영찬
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2019년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.147-148
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    • 2019
  • Lack of fine aggregate is adversely affecting the quality of concrete. Due to lack of land sand, EZZ sea sand has been used. However, the use of sea sand is also difficult because of the opposition of fishermen. The purpose of this study was to analysis the effect of slag fine aggregate to durability and compressive strength of concrete. The concrete compressive strength and durability were assessed to derive a proper mix ratio of fine aggregate.

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광물질혼화재를 적용한 시멘트콘크리트 포장의 성능 평가 (Performance of cement concrete pavement incorporating mineral admixtures)

  • 이승태;이다현;이재준
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.113-119
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    • 2010
  • 본 연구는 고로슬래그미분말 및 실리카흄과 같은 광물질혼화재를 사용한 시멘트콘크리트 포장의 성능에 대한 역학적, 물리적 평가를 수행하였다. 광물질혼화재 사용 시멘트콘크리트 포장의 휨강도, 압축강도, 통과전하량, 염소이온 확산계수 및 초기표면흡수율을 소정의 재령에서 측정하였으며, 그 결과를 기준 콘크리트 포장의 성능과 비교하였다. 실험결과, 광물질혼화재의 종류에 따라 시멘트 콘크리트 포장의 강도거동은 다르게 나타났으며, 대체적으로 실리카흄을 사용한 콘크리트의 압축강도 발현이 다소 우수하게 나타났다. 뿐만 아니라, 콘크리트의 염소이온 확산계수는 기준 콘크리트에 비하여 매우 작은 경향을 나타냄으로써, 이는 광물질혼화재를 사용한 시멘트콘크리트 포장의 우수한 내염성을 다시 한번 확인 할 수 있었다. 도출된 실험결과를 바탕으로 하여, 향후 고성능 시멘트콘크리트 포장 설계를 위한 재료적 기초 데이터를 제시하고자 한다.

혼화재를 사용한 모르타르 및 콘크리트의 염소이온 침투 저항성 평가 (A Method on the Rapid Assessment of Resistance to Chloride Ion Penetration for Mortar and Concrete with Mineral Admixtures)

  • 박정준;김성욱;고경택;이종석;이장화
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.485-492
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    • 2004
  • 본 논문에서는 콘크리트의 염소이온에 대한 저항성을 평가하기 위한 대표적인 전기적 촉진시험인 ASTM C 1202 방법을 혼화재를 사용한 콘크리트에 적용하면 콘크리트내의 $OH^-$ 농도의 저하에 따른 영향으로 통과전하량을 낮게 평가할 수 있다는 문제점을 지적하고 이에 해결방안으로 증류수를 사용하는 보정방법을 검토하였다. 실험결과 보정방법 사용시 $OH^-$ 이온과 온도상승에 의한 영향을 배제시킬 수 있었고 NaCl 용액에 장기침지실험을 통해 구한 염화물 확산계수와의 비교시 ASTM C 1202 방법보다 상관성이 높게 나타나 혼화재를 사용한 콘크리트의 염소이온 침투저항성을 보다 정확하게 평가할 수 있는 방법이라 사료된다.

부산지역 레미콘사의 콘크리트의 압축강도와 염소이온 확산계수 (Chloride Ion Diffusion Coefficient and Compressive Strength of the Concrete Produced by Ready Mixed Concrete Company in Busan)

  • 박동천;방중석;김용로;이태규
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2017년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.11-12
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    • 2017
  • The properties of concrete produced by ready mixed concrete company in Busan were tested. Because the concrete was mixed with blast furnace slag and fly ash, the compressive strength and chloride ion diffusion coefficient were lower than OPC concrete even though the specified concrete strength was same. If the durability about salt attack were satisfied, the concrete of lower specified concrete strength would be adopted to concrete mixing design.

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철근콘크리트 구조물 염해 내구설계에 있어서 설계확률변수의 민감도 평가 (The Sensitivity Evaluation of Probability Variables to Durability Design of the RC Structures)

  • 박동천;오상균
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.235-240
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    • 2009
  • 해안철근콘크리트 구조물은 해수 또는 비래염분에 의하여 철근이 부식하게 되고 결과적으로 콘크리트에 균열로 발전하여 성능을 다하게 된다. 본 연구에서는 염해에 대한 해안 철근콘크리트 구조물의 내구성능 평가를 위하여 수치해석에 의한 결정론적 방법이 아니라 확률론에 입각한 성능평가를 위하여 확률론적 시뮬레이션 수법을 구축하였다. 시뮬레이션 수법으로는 몬테카를로법이 적용되었으며, 파괴확률에 대한 설계확률변수(표면염화물 농도, 초기 함유 염소이온농도, 철근의 피복두께, 염소이온 확산계수) 및 각각의 변동계수의 영향을 평가하였다. Fick의 확산방정식을 이용한 해석결과, 해안에서의 거리의 차 및 확산계수의 차에 의한 영향은 컸으며 상대적으로 변동계수의 영향은 그다지 높지 않다는 것을 알 수 있었다.